Я ищу какую-нибудь директиву для создания регулируемого источника питания постоянного тока с двойной шиной +-10 В для подачи 25 мА на две резистивные нагрузки. Я очень новичок в этом; Я студент инженерного факультета, и это мой первый дизайн-проект. Преподаватель сказал мне, что Google — честная игра, поэтому я могу воспользоваться всеми преимуществами и напрямую спросить нескольких людей, которые действительно разбираются в этом.
Если бы кто-нибудь мог дать некоторые рекомендации о том, с чего начать проект, который был бы оценен. Трансформатор, который мы используем, имеет центральный отвод для земли.
Есть много способов сделать это, но, учитывая низкие требования к току и базовую резистивную нагрузку, кажется, что простой двухканальный источник питания с линейными регуляторами подойдет.
На выбор предлагаются сотни линейных регуляторов, от старого LM317 до более современных регуляторов LDO (с малым падением напряжения).
Вы, вероятно, уже знаете, что линейный стабилизатор довольно прост в настройке и использовании (по сравнению, например, со многими импульсными регуляторами), но все еще существуют потенциальные проблемные области, такие как тепловая конструкция, стабильность, короткое замыкание (если выходной сигнал превышает значение выходного сигнала). вход, как это может произойти при выключении с большой емкостной нагрузкой или включении другого источника питания)
В любом случае, давайте посмотрим на базовый пример дизайна.
Характеристики для каждой шины:
+10 В при 25 мА
-10 В при 25 мА.
Вы не говорите, что выдает ваш трансформатор, поэтому я выбрал значение 12 В переменного тока (среднеквадратичное значение) для этого примера. Пиковое напряжение будет около 12 В * 1,414 = 17 В. После регулирования на постоянный ток это немного упадет (минус падение на кремниевом диоде 0,7 В и еще немного в зависимости от потребляемого тока), поэтому, скажем, это около 16 В.
Итак, мы знаем, что наш регулятор должен выдерживать входное напряжение не менее 17 В (скажем, 20 В для запаса) и пропускать не менее 25 мА.
Мы также можем вычислить мощность, необходимую для рассеивания. Мы добавим пару мА к выходному току в качестве грубой оценки управляющего тока, используемого для регулирования выхода, поэтому:
(16В - 10В) * (25мА + 2мА) = 162мВт
Я выбрал пару регуляторов LDO, LT1761 и его отрицательное дополнение LT1964 . Оба стабилизатора могут обрабатывать входное напряжение от 1,22 В до 20 В (от -1,22 до -20 В для LT1964), до 100 мА для LT1761 и 200 мА для LT1964. Они оба поставляются в красивой и маленькой упаковке SOT-23.
Чтобы проверить, может ли пакет выдержать требуемую мощность, мы видим на странице 2 листа данных, что тепловое сопротивление перехода к окружающей среде может быть где-то между 125°C/Вт и 250°C/Вт. Значение зависит от компоновки платы — толстая медная пластина под микросхемой и толстые дорожки помогут снизить значение.
Чтобы быть в безопасности, мы выберем самое высокое значение и рассчитаем:
0,162 Вт * 250 ° C = 40,5 ° C максимальное превышение температуры окружающей среды при 25 мА.
Таким образом, если принять во внимание максимальную рабочую температуру 125°C, мы можем рассчитать максимальный рабочий предел окружающей среды:
125°C - 40,5°C = 84,5°C.
Таким образом, у нас есть приличный верхний предел, регулятор нормально справится с этим уровнем мощности.
Наконец, вот очень грубое представление о схеме (не обращайте внимания на номера деталей диодов, здесь подойдет любой кремниевый диод общего назначения, такой как 1N400x). Я не читал техническое описание, просто указал типичные значения конденсаторов и резисторов, поэтому рассматривайте это как отправную точку, внимательно прочитайте техническое описание и при необходимости отрегулируйте. Rload и Rload2 потребляют 25 мА с каждой шины для проверки выходных шин +10 В и -10 В:
Обратите внимание, что все четырехсторонние соединения имеют все провода, подключенные (это обычно не одобряется на схемах и было недосмотром с моей стороны ... ступенчатые соединения предпочтительнее, чтобы было ясно, какие провода подключены, а какие «проходят»)
Моделирование (синий — сеть 120 В, зеленый — вторичный 12 В, красный — +10 В, светло-синий — -10 В — обратите внимание на масштаб последних двух, пульсации составляют всего ~ 20 мВ и при желании могут быть снижены с помощью дополнительной фильтрации):
Фотон
Альфред Центавр
Фотон
Джиппи